CN104674987A - 一种自保温叠合剪力墙结构及施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自保温叠合剪力墙结构及施工工艺，包括轻质自保温混凝土模板、现浇钢筋混凝土结构层和基础，所述现浇钢筋混凝土结构层设置在外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板之间，所述基础位于剪力墙下面；所述轻质自保温混凝土模板包括织物网、再生轻骨料保温混凝土、钢丝网片、剪力连接件和底部螺栓钢筋。本发明轻质自保温永久模板既是保温层也起到了模板的作用，同时也是结构的一部分，参与整体的变形工作中，剪力连接件的引入承担了预制与现浇彼此之间的变型滑移，同时也抵抗了永久模板与现浇混凝土之间的掀起作用，彻底的解决了保温层与结构层之间连接的牢固性、耐久性问题。

Description

一种自保温叠合剪力墙结构及施工工艺

技术领域

本发明涉及一种新型建筑结构技术领域，具体的说是一种自保温叠合剪力墙结构及施工工艺。

背景技术

目前建筑节能耗材在能源消耗中占有重要比重，能源问题成为制约经济和社会发展的重要因素。保温隔热措施在建筑节能的措施中是最为有效的方法之一，因此研究新型复合墙体成为了当代重要课题。

DIPY模网结构体系是一种预制装配式整体剪力墙结构，它是由钢板网、竖向加劲肋和交错连接的水平折钩拉筋组成，内部浇注不振捣自密实混凝土，DIPY模网不仅可以代替结构体系中构造钢筋又可在施工中作为模板使用。但是DIPY模网体系钢材不是按照结构要求设置受力钢筋，只属于混凝土板墙结构。

ICF保温复合墙结构体系是由墙体内外两侧EPS板块作保温模板，采用内连接系统，积木式搭接成空心墙体，墙体内放置钢筋后，浇注免振捣混凝土，形成保温及隔音效果较好的剪力墙结构。墙体表面用耐碱玻璃纤维网格布和聚合物砂浆保护。但是不能很好的处理与现浇混凝土之间的粘结问题，而且保温模板的强度较低，只适用于7层以下建筑。

RASTRA结构体系是通过高度自动化专用设备混合铸压而成的横竖带孔槽的平板型构件，类似于南京敬邺达新型建筑材料有限公司提出第201220469464.3号实用新型专利膨胀玻化微珠保温免拆模板，在膨胀玻化微珠保温板背部设置有若干条矩形槽，便于在混凝土浇注时与混凝土结合成一体。但是对于剪力墙结构，保温模板不仅要起到自保温作用，而且在结构中也应当承担结构的一部分。此外本专利并未对模板与基础梁或者其他构件的连接进行阐述，而且强度也未达到结构所需的要求。

德国叠合板式剪力墙体系是通过两片预制板、现浇层组成，在墙板的外侧设置保温层，两片预制板通过格构钢筋连接，并现场配置节点钢筋。但是该体系的设计未考虑抗震，例如第201310645928.0号专利阐述的预制混凝土板之间插入保温板，然后再浇注现浇混凝土，这是典型的德国叠合板式剪力墙，而且该叠合板式剪力墙未采取预制板与基础结构的连接措施，受力钢筋的布置也存在不妥之处，同时该施工工艺过于繁琐，叠合剪力墙过厚、耗材多。

在新型复合墙体保温体系技术中，第201310483089.7号专利一种叠合墙板嵌入式基础及其实施方法，叠合式钢筋混凝土墙板中的预制部分吊装定位完毕后，通过在半装配叠合式钢筋混凝土墙板核心区和基础凹槽内现浇混凝土，将叠合墙板和嵌入式基础浇筑成整体，形成嵌固节点。剪力墙为竖向受弯构件，嵌入式施工，不仅增加基础的施工难度，而且对结构的帮助上也并未起到很好的效果。

目前，自保温叠合剪力墙结构在建筑节能工程中应用广泛，很好的解决了建筑节能的要求，但是自保温叠合剪力墙结构同样存在诸多问题。

传统的剪力墙结构虽然具有刚度大、整体性能好的优点，但是发展的过程中也暴露了许多缺点，如耗材、耗能、耗力、工期较长、模板用量大、易受天气影响、对周围环境的污染较为严重以及生产难以工业化等。

随后出现的预制混凝土结构虽然可实现预制构件的工厂化生产，但是该种结构最大的缺陷在于其整体性能不好；不利于抗震且抗渗性也较差；不适合应用与高层建筑中等。

早期的叠合板式剪力墙结构是在工厂内预制的墙体模板，并在模板内配入结构所需的受力钢筋，成品运输至工地，现场拼装两侧模板形成墙体内空腔，在内空腔靠外侧模板处放置保温板，最后浇灌墙体内腔形成夹芯保温板的结构体系。该种叠合板式剪力墙打破了剪力墙的受力形态，结构的抗震性能较差。制作过程耗材，剪力墙体偏厚，施工工艺繁琐，例如201310645928.0号专利阐述的预制混凝土板之间插入保温板，然后再浇注现浇混凝土。

近年来，叠合板式剪力墙结构发展成轻质自保温永久模板叠合板式剪力墙(ABA)型，该种结构形态便于施工，其保温性能实现了建筑节能65％以上。但是目前自保温永久模板同样存在诸多问题。其一、不能很好地解决与现浇混凝土的粘结问题以及基础梁或其他叠合结构的连接问题，例如第201220469464.3号专利都没有给予很好的解释与说明；其二、施工的繁琐性以及受力不明确，例如第201310483089.7与201310645928.0号专利公开的专利采用内置格构钢筋，以及第200920299378.0与201210456128.X号公开的专利采用v形连接筋；其三、自保温永久模板的强度较低。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提出了一种自保温叠合剪力墙结构及施工工艺，不仅很好的解决了与现浇混凝土之间的粘结问题，以及解决了与基础梁或者其他结构的连接问题，而且自保温模板永久模板强度高，施工工艺便于结构的施工，节约劳动力。

本发明采用的技术方案为：一种自保温叠合剪力墙结构，包括轻质自保温混凝土模板、现浇钢筋混凝土结构层和基础，所述轻质自保温混凝土模板由外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板组成，所述现浇钢筋混凝土结构层设置在外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板之间，所述基础位于剪力墙下面；

所述现浇钢筋混凝土结构层内设置有横向分布钢筋和分布钢筋，现浇钢筋混凝土结构层下部设有与基础连接的插筋；

所述轻质自保温混凝土模板包括织物网、再生轻骨料保温混凝土、钢丝网片、剪力连接件和底部螺栓钢筋，所述织物网和钢丝网片设置在再生轻骨料保温混凝土内，所述剪力连接件设置在轻质自保温混凝土模板与现浇钢筋混凝土结构层之间，所述底部螺栓钢筋设置在轻质自保温混凝土模板与基础之间，所述剪力墙底部浇注密实混凝土。

上述自保温叠合剪力墙结构的施工工艺，包括以下步骤：

1)轻质自保温混凝土模板制作

(a)制作轻质自保温混凝土模板的底模，在底模内喷涂脱模剂；

(b)配置轻质自保温混凝土采用玻化微珠混合料、再生轻骨料、水泥、粉煤灰、矿渣、水、外加剂混合搅拌均匀后制成；

(c)将上述配制的轻质自保温混凝土，倒入模具中至10mm厚；在模具10mm厚的轻质自保温混凝土处铺设纤维织物网；压平，浇注30mm后的轻质自保温混凝土，铺设钢丝网片；接着钢丝网片上布置均匀间距的剪力连接件，剪力连接件压入15mm；压平后，浇注10mm轻质自保温混凝土；压平后，进入烘房养护，脱模后自然养护14天左右，即制成轻质自保温混凝土模板；

2)基础的钢筋绑扎，浇注养护；

3)放置现浇混凝土钢筋骨架,拉接件600mm；

4)固定轻质自保温混凝土模板，与基础梁螺栓连接；底部浇注密实混凝土；

5)布置侧向支撑固定模板，浇注现浇混凝土。

作为优选，上述步骤1)中的轻质自保温混凝土的质量配比为：水泥：粉煤灰：矿渣：玻化微珠混合料：再生轻骨料：水：外加剂＝1：0.146：0.293：0.305：2.134：1.588：0.090。

作为优选，所述的水泥标号52.5，所述的玻化微珠混合料，是采用闭孔膨胀玻化微珠与改性膨胀珍珠岩按1：1比例混合而成，所述的再生轻骨科为废弃发泡混凝土、加气砌块等以及边角料和废弃的城市建筑垃圾混合料，变废为宝，制作成轻质保温板，强度能达到10MPa，导热系数低于0.12w/(m.k)^-1，所述的外加剂为可分散胶粉、聚丙烯纤维、保水剂、聚羧酸减水剂混合而成。

本发明轻质自保温永久模板既是保温层也起到了模板的作用，同时也是结构的一部分，参与整体的变形工作中，剪力连接件的引入承担了预制与现浇彼此之间的变型滑移，同时也抵抗了永久模板与现浇混凝土之间的掀起作用，彻底的解决了保温层与结构层之间连接的牢固性、耐久性问题，很大程度上保证了工程的质量、节约工期，促进建筑工业化的发展。底部螺栓钢筋便于模板的安装定位，省去许多的支护措施，同时便于参与到整体的协同受力。

有益效果：

1、本发明抛弃了以往的轻质保温砂浆模板，采用再生轻骨料自保温永久模板，内含发泡混凝土废料、陶粒、玻化微珠等保温材料，不仅强度高，保温性能也能达到建筑节能要求。

2、本发明再生轻骨料自保温模板内设置了纤维织物网增加了整体的韧性；钢丝网片的布置提高了混凝土的强度。

3、永久模板既然是结构的一部分，在起到节能保温的要求下，较高强度的模板必然参与整体的工作。施加底部钢筋便于模板的安装定位，省去多余支护措施；同时参与到整体的协同受力。

4、轻质自保温永久模板上均匀布置剪力连接件，承担了预制与现浇彼此之间的变型滑移，抵抗了永久模板与现浇混凝土之间的掀起作用。从受力性能上，填补了现浇部分的受力不足。

附图说明

图1为本发明剪力墙结构示意图；

图2为本发明轻质自保温混凝土模板结构示意图；

图3为本发明轻质自保温混凝土模板结构截面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1-3所示，一种自保温叠合剪力墙结构，包括轻质自保温混凝土模板1、现浇钢筋混凝土结构层2和基础3，所述轻质自保温混凝土模板1由外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板组成，所述现浇钢筋混凝土结构层2设置在外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板之间，所述基础3位于剪力墙下面；

所述现浇钢筋混凝土结构层2内设置有横向分布钢筋4和分布钢筋5，现浇钢筋混凝土结构层2下部设有与基础3连接的插筋6；

所述轻质自保温混凝土模板1包括织物网7、再生轻骨料保温混凝土8、钢丝网片9、剪力连接件10和底部螺栓钢筋11，所述织物网7和钢丝网片9设置在再生轻骨料保温混凝土8内，所述剪力连接件10设置在轻质自保温混凝土模板1与现浇钢筋混凝土结构层2之间，所述底部螺栓钢筋11设置在轻质自保温混凝土模板1与基础3之间，所述剪力墙底部浇注密实混凝土12。

上述自保温叠合剪力墙结构的施工工艺，包括以下步骤：

1)轻质自保温混凝土模板制作

(a)制作轻质自保温混凝土模板的底模，在底模内喷涂脱模剂；

(b)配置轻质自保温混凝土采用玻化微珠混合料、再生轻骨料、水泥、粉煤灰、矿渣、水、外加剂混合搅拌均匀后制成；轻质自保温混凝土的质量配比为：水泥：粉煤灰：矿渣：玻化微珠混合料：再生轻骨料：水：外加剂＝1：0.146：0.293：0.305：2.134：1.588：0.090；所述的水泥标号52.5，所述的玻化微珠混合料，是采用闭孔膨胀玻化微珠与改性膨胀珍珠岩按1：1比例混合而成，所述的再生轻骨科为废弃发泡混凝土、加气砌块等以及边角料和废弃的城市建筑垃圾混合料，变废为宝，制作成轻质保温板，强度能达到10MPa，导热系数低于0.12w/(m.k)^-1，所述的外加剂为可分散胶粉、聚丙烯纤维、保水剂、聚羧酸减水剂混合而成；

(c)将上述配制的轻质自保温混凝土，倒入模具中至10mm厚；在模具10mm厚的轻质自保温混凝土处铺设纤维织物网；压平，浇注30mm后的轻质自保温混凝土，铺设钢丝网片；接着钢丝网片上布置均匀间距的剪力连接件，剪力连接件压入15mm；压平后，浇注10mm轻质自保温混凝土；压平后，进入烘房养护，脱模后自然养护14天左右，即制成轻质自保温混凝土模板；

2)基础的钢筋绑扎，浇注养护；

3)放置现浇混凝土钢筋骨架,拉接件600mm；

4)固定轻质自保温混凝土模板，与基础梁螺栓连接；底部浇注密实混凝土；

5)布置侧向支撑固定模板，浇注现浇混凝土。

本发明剪力连接件可以采用普通剪力螺栓件，也可以是非金属例如FRP材料等。上述底部螺栓钢筋与基础的连接方法可替代的方案是；(a)基础结构预留空洞，(b)模板的底部螺栓钢筋可以是普通钢筋但长度>200mm，(c)模板的底部钢筋插入基础结构的预留空洞，(d)浇注细石混凝土,(e)固定，养护。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种自保温叠合剪力墙结构，其特征在于：包括轻质自保温混凝土模板、现浇钢筋混凝土结构层和基础，所述轻质自保温混凝土模板由外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板组成，所述现浇钢筋混凝土结构层设置在外侧轻质自保温混凝土模版和内侧轻质自保温混凝土模板之间，所述基础位于剪力墙下面；

所述现浇钢筋混凝土结构层内设置有横向分布钢筋和分布钢筋，现浇钢筋混凝土结构层下部设有与基础连接的插筋；

所述轻质自保温混凝土模板包括织物网、再生轻骨料保温混凝土、钢丝网片、剪力连接件和底部螺栓钢筋，所述织物网和钢丝网片设置在再生轻骨料保温混凝土内，所述剪力连接件设置在轻质自保温混凝土模板与现浇钢筋混凝土结构层之间，所述底部螺栓钢筋设置在轻质自保温混凝土模板与基础之间，所述剪力墙底部浇注密实混凝土。

2.一种权利要求1所述的自保温叠合剪力墙结构的施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）轻质自保温混凝土模板制作

   （a）制作轻质自保温混凝土模板的底模，在底模内喷涂脱模剂；

（b）配置轻质自保温混凝土采用玻化微珠混合料、再生轻骨料、水泥、粉煤灰、矿渣、水、外加剂混合搅拌均匀后制成；

（c）将上述配制的轻质自保温混凝土，倒入模具中至10mm厚；在模具10mm厚的轻质自保温混凝土处铺设纤维织物网；压平，浇注30mm后的轻质自保温混凝土，铺设钢丝网片；接着钢丝网片上布置均匀间距的剪力连接件，剪力连接件压入15mm；压平后，浇注10mm轻质自保温混凝土；压平后，进入烘房养护，脱模后自然养护14天左右，即制成轻质自保温混凝土模板；

2）基础的钢筋绑扎，浇注养护；

3）放置现浇混凝土钢筋骨架,拉接件600mm；

4）固定轻质自保温混凝土模板，与基础梁螺栓连接；底部浇注密实混凝土；

5）布置侧向支撑固定模板，浇注现浇混凝土。

3.根据权利要求2所述的自保温叠合剪力墙结构的施工工艺，其特征在于：所述步骤1）中的轻质自保温混凝土的质量配比为：水泥：粉煤灰：矿渣：玻化微珠混合料：再生轻骨料：水：外加剂=1：0.146：0.293：0.305：2.134：1.588：0.090。

4.根据权利要求2所述的自保温叠合剪力墙结构的施工工艺，其特征在于：所述的水泥标号52.5，所述的玻化微珠混合料，是采用闭孔膨胀玻化微珠与改性膨胀珍珠岩按1：1比例混合而成，所述的再生轻骨科为废弃发泡混凝土、加气砌块、边角料、废弃的城市建筑垃圾混合料，所述的外加剂为可分散胶粉、聚丙烯纤维、保水剂、聚羧酸减水剂混合而成。